Дослідження термодинамічної ефективності низькотемпературних систем
Вантажиться...
Дата
2006
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Одес. держ. акад. холоду
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.14 - Холодильна та кріогенна техніка, системи кондиціонування.
Дисертація присвячена розвитку термодинамічних основ дослідження та проектування низькотемпературних систем. Розглянуті питання, пов'язані з вибором критеріїв термодинамічної ефективності, які включають аналіз залежностей між оптимальними параметрами при різних цільових функціях, особливості застосування эксергетичних втрат в якості критерія, встановлення взаємозв'язку між ексергетичними КПД системи та ії елементів. Запропонована формалізація термодинамічної моделі теплотехнічної системи. Отримане співвідношення дія розрахунку числа незалежних змінних при термодинамічному розрахунку та оптимізації схем. Одержано узагальнення співвідношень Планка - Гібса для критичної точки чистої речовини. Розкриті та проаналізовані невизначені форми в критичній точці чистої речовини, що дало змогу встановити нові набори критичних умов. Наведені розроблені алгоритми вирішення типових термодинамічних задач низькотемпературної техніки, таких як розрахунки парорідинної рівноваги та критичних параметрів чистих речовин, визначення виду агрегатного стану робочих тіл, знаходження параметрів кривої інверсії, встановлення працездатності теплообмінників. Проведено аналітичне дослідження дросельного та детандерного циклів при різних критеріях термодинамічної ефективності. Представлено запропонований метод розрахунку та прогнозування з єдиних рівнянь стану азеотропних перетворень в робочих тілах, що значно спрощує вирішення цих задач за рахунок умовної заміни суміші на псевдочисту речовину. Виконане прогнозування бінарних азеотропних сумішей для дросельних мікрокріогенних систем на азотний рівень охолодження.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Диссертация посвящена развитию термодинамических основ исследования и проектирования криогенных систем. Рассмотрены вопросы, связанные с выбором критериев термодинамической эффективности, которые включают анализ зависимостей между оптимальными параметрами при различных целевых функциях, особенности применения эксергетических потерь в качестве критерия, установление взаимосвязи между эксергетическими КПД системы и ее элементов. Предложена формализация термодинамической модели теплотехнической системы. Получено выражение для расчета числа независимых переменных при термодинамических расчетах и оптимизации схем. Получено обобщение соотношений Планка - Гиббса для критической точки чистых веществ. Раскрыты и проанализированы неопределенные формы в критической точке чистого вещества, что дало возможность установить новые наборы критических условий. Приведены созданные алгоритмы решения типовых термодинамических задач низкотемпературной техники, таких как расчет парожидкостного равновесия и критических параметров чистых веществ, определение агрегатного состояния рабочих тел, нахождение параметров кривой инверсии, установление работоспособности теплообменников. Проведено аналитическое исследование дроссельного и детандерного циклов при различных критериях термодинамической эффективности. Представлен предложенный метод расчета и прогнозирования из единых уравнений состояния азеотропных превращений в смесях, который значительно упрощает решение этих задач за счет условной замены смеси на псевдочистое вещество. Выполнено прогнозирование бинарных азеотропных рабочих тел для дроссельных микрокриогенных систем на азотный уровень охлаждения.
Dissertation for the Doctor of Technical Science Degree by specialty 05.05.14 - Refrigeration and cryogenics engineering, conditioning systems. - Odessa State Academy of Refrigeration. The dissertation is devoted to the development of thermodynamic fundamentals aimed for investigations and designing of low temperature systems. Some problems, connected with choice of thermodynamic efficiency criteria, are considered. They involve analysis of dependence between optimal parameters determined at various criteria, usage exergetic losses as criterion, evaluation of system's exergetic efficiency relations with the efficiencies of its elements. The formalization for thermodynamic model of low temperature system is suggested. The general expression for determination of independent variable number in thermodynamic calculations and optimization was obtained. The generalization of Planck - Gibbs relations for the critical point of pure substances is obtained. The evaluation of some indefinite forms at the critical point of pure substances is carried out. This gives the possibility to discover new sets of critical conditions. Created general algorithms for solutions of typical thermodynamic tasks such as vapour - liquid equilibrium and critical parameters of pure substance, estimation of aggregate state of working substance, calculation of inversion curve parameters, determination of availability of heat exchangers are presented. The analytical investigations of throttle and expander cycles at various criteria are carried out. The method of prediction and calculation of azeotropic behaviour without performing mixture vapour - liquid equilibrium calculations is presented. The prediction results for binary azeotropic working substance of microcryogenic systems for nitrogen temperature level are shown.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Диссертация посвящена развитию термодинамических основ исследования и проектирования криогенных систем. Рассмотрены вопросы, связанные с выбором критериев термодинамической эффективности, которые включают анализ зависимостей между оптимальными параметрами при различных целевых функциях, особенности применения эксергетических потерь в качестве критерия, установление взаимосвязи между эксергетическими КПД системы и ее элементов. Предложена формализация термодинамической модели теплотехнической системы. Получено выражение для расчета числа независимых переменных при термодинамических расчетах и оптимизации схем. Получено обобщение соотношений Планка - Гиббса для критической точки чистых веществ. Раскрыты и проанализированы неопределенные формы в критической точке чистого вещества, что дало возможность установить новые наборы критических условий. Приведены созданные алгоритмы решения типовых термодинамических задач низкотемпературной техники, таких как расчет парожидкостного равновесия и критических параметров чистых веществ, определение агрегатного состояния рабочих тел, нахождение параметров кривой инверсии, установление работоспособности теплообменников. Проведено аналитическое исследование дроссельного и детандерного циклов при различных критериях термодинамической эффективности. Представлен предложенный метод расчета и прогнозирования из единых уравнений состояния азеотропных превращений в смесях, который значительно упрощает решение этих задач за счет условной замены смеси на псевдочистое вещество. Выполнено прогнозирование бинарных азеотропных рабочих тел для дроссельных микрокриогенных систем на азотный уровень охлаждения.
Dissertation for the Doctor of Technical Science Degree by specialty 05.05.14 - Refrigeration and cryogenics engineering, conditioning systems. - Odessa State Academy of Refrigeration. The dissertation is devoted to the development of thermodynamic fundamentals aimed for investigations and designing of low temperature systems. Some problems, connected with choice of thermodynamic efficiency criteria, are considered. They involve analysis of dependence between optimal parameters determined at various criteria, usage exergetic losses as criterion, evaluation of system's exergetic efficiency relations with the efficiencies of its elements. The formalization for thermodynamic model of low temperature system is suggested. The general expression for determination of independent variable number in thermodynamic calculations and optimization was obtained. The generalization of Planck - Gibbs relations for the critical point of pure substances is obtained. The evaluation of some indefinite forms at the critical point of pure substances is carried out. This gives the possibility to discover new sets of critical conditions. Created general algorithms for solutions of typical thermodynamic tasks such as vapour - liquid equilibrium and critical parameters of pure substance, estimation of aggregate state of working substance, calculation of inversion curve parameters, determination of availability of heat exchangers are presented. The analytical investigations of throttle and expander cycles at various criteria are carried out. The method of prediction and calculation of azeotropic behaviour without performing mixture vapour - liquid equilibrium calculations is presented. The prediction results for binary azeotropic working substance of microcryogenic systems for nitrogen temperature level are shown.
Опис
Троценко, О. В.
Дослідження термодинамічної ефективності низькотемпературних систем [Текст] : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : спец. 05.05.14 "Холодильна і кріогенна техніка, системи кондиціонування" / Троценко Олександр Володимирович ; наук. консультант В. А. Наєр; Одес. держ. акад. холоду. – Одесса : ОДАХ, 2006. – 32 с. : табл., рис.
Ключові слова
низькотемпературні системи, термодинамічний аналіз, оптимізація, алгоритм, робоче тіло, термодинамічні властивості, низкотемпературные системы, термодинамический анализ, оптимизация, алгоритм, рабочее тело, термодинамические свойства, low temperature systems, thermodynamic analysis, optimization, algorithm, working substance, thermodynamic properties